La « caractéristique exceptionnelle » derrière le circuit intégré de pompe à charge rapide haute puissance
Pompe de charge IC
Avec le développement des équipements électroniques vers l'intelligence et la multifonctionnalité, la consommation d'énergie des équipements a considérablement augmenté et la demande du marché pour une charge rapide est devenue plus forte. Les produits de charge rapide actuels sur le marché augmentent principalement la puissance de charge et raccourcissent le temps de charge en augmentant le courant/la tension de charge.
La base de la charge haute puissance est que la batterie elle-même peut accepter une charge haute puissance. Avec le développement continu de la puissance d'entrée à 60 W, 90 W, 100 W et d'autres directions de haute puissance, la tension d'entrée, qui n'était à l'origine que de 5 V, a également commencé à augmenter vers 10 V et 20 V. Lorsque la tension d'entrée de la batterie est augmentée pour ne pas correspondre la tension de charge de la batterie, il est nécessaire de baisser la tension d'entrée. Si vous voulez vous assurer que la puissance de charge n'est pas affectée, vous devez ajouter la technologie de pompe de charge avant la borne d'entrée de charge de la batterie pour répondre aux exigences de la charge haute puissance. Prenons l'exemple de l'alimentation d'entrée 20 V/6 A 120 W. En connectant deux ensembles de circuits de pompe de charge en parallèle à l'avant de la batterie, la tension d'entrée peut être réduite de 50% et le courant d'entrée peut être augmenté de 100%, réalisant une conversion de tension et de courant 10 V/12 A. L'ajout réduit non seulement la tension de charge de la batterie, mais assure également l'apport d'énergie haute puissance. À l'heure actuelle, la technologie des pompes de charge est utilisée dans les produits des marques nationales de première ligne telles que Huawei, Xiaomi et Honor. Parmi eux, en plus des principaux fabricants internationaux tels que TI, ADI et NPX pour les puces de pompe de charge, les puces nationales Nanxin et Volta dans ce domaine ont également été produites en série, et plusieurs solutions ont été introduites, avec l'efficacité de charge de batterie la plus élevée. atteignant 99,2%.
Semi-conducteur Southchip
En 2019, Nanxin a lancé le premier IC de charge de pompe de charge haute tension 40 W domestique SC8551, qui est officiellement entré sur le marché de la charge rapide électronique grand public. marché.
La gamme de produits actuelle de Nanxin couvre les circuits intégrés de pompe de charge, les PMIC buck-boost du protocole PD, les circuits intégrés de contrôle AMOLED et les circuits intégrés de charge sans fil. Le développement du multi-threading a augmenté le taux de pénétration de ses propres produits sur le marché. De nos jours, les fabricants de téléphones portables dirigés par Apple ont répondu à l'appel à la protection de l'environnement et ont annulé les chargeurs de téléphones portables qui les accompagnaient. La demande du marché pour les chargeurs a fortement augmenté. En tant que leader national de la charge rapide, Nanxin pourrait recevoir d'énormes dividendes de ce.
En septembre de cette année, Nanxin a de nouveau lancé l'IC de charge de pompe de charge SC8571 qui intègre plusieurs protocoles de charge.Dans le cas d'applications monopuce, il peut répondre aux exigences de charge jusqu'à 120W.
Le SC8571 adopte la technologie de pompe de charge de deuxième génération de Nanxin, qui est un circuit intégré de pompe de charge 4:2 ultra haute tension, doté d'un rendement élevé, d'un mode multimode et d'une charge rapide. Il est principalement utilisé dans la solution de cellules de batterie double série.Dans l'application de 120W et moins de puissance, un seul SC8571 est requis. Dans les applications de 120 W à 160 W, deux solutions parallèles SC8571 peuvent être utilisées. Avec trois connexions parallèles, une puissance de charge allant jusqu'à 200 W peut être atteinte.
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Courbe d'efficacité de charge 4 : 2 en mode pompe de charge. Source : Southchip Semiconductor
La figure ci-dessus montre la courbe d'efficacité de charge du SC8571 IC en mode pompe de charge 4:2 avec une tension de fonctionnement de 10 V en fonction du courant (l'horizontale représente la valeur du courant et la verticale représente l'efficacité). À partir de la figure ci-dessus, on peut voir intuitivement que le courant de fonctionnement le plus élevé de la puce est de 12 A et que la puissance de sortie la plus élevée est de 120 W. À 3 A, l'efficacité de charge atteint une valeur maximale de 98,65 %. de 8A, l'efficacité de charge peut toujours être maintenue au-dessus de 98%.
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Courbe d'efficacité de charge 2:2 en mode de charge directe Source : Southchip Semiconductor
La figure ci-dessus montre la courbe d'efficacité de charge du SC8571 IC en mode de charge directe 2: 2. Lorsque le courant de sortie est de 1A à 6A et proche de 7A, l'efficacité de charge peut être maintenue régulièrement au-dessus de 99%. Dans l'état 1A, l'efficacité de charge atteint un pic d'environ 99,7 %.
Le mode pompe de charge 4:2 du SC8571 et deux batteries connectées en série sont l'une des solutions de charge rapide haute puissance avec la plus grande puissance de charge et l'efficacité de charge la plus élevée.
Semi-conducteur Vodafone
Volta Semiconductor a lancé la première puce de pompe de charge domestique NU2205 pour une charge rapide 4:2 à double cellule en juillet de cette année. La puissance de charge maximale de la puce de pompe de charge a été augmentée à 120 W, brisant la puissance de charge traditionnelle à cellule unique de moins de cent watts. Dans le même temps, Vodafone Semiconductor augmente continuellement la puissance de charge pour répondre aux besoins d'un plus grand nombre de scénarios d'application.
Pour la charge, une efficacité élevée est très importante. À cette fin, Vodafone Semiconductor optimise les FET internes et intégrés de la puce NU2205 pour augmenter la fréquence de fonctionnement et atteindre un rendement élevé. De plus, le mode de charge peut être ajusté en fonction de l'état de charge et de la température de la batterie pour réduire les pertes de commutation, réduire la génération de chaleur du système et assurer la sécurité du processus de charge.
Source : Vodafone Semiconductor
Le NU2205 a deux modes de fonctionnement : pompe de charge 4:2 et charge directe ordinaire. L'image ci-dessus montre la courbe de changement d'efficacité du NU2205 avec les changements de courant en mode de fonctionnement 4:2. Grâce à la courbe d'efficacité, on peut voir que l'efficacité de charge atteint 98,2% dans ce mode et que le courant de charge peut être supérieur de 10A. Dans ce mode, la pompe de charge réduit la tension de sortie à la moitié de la tension d'entrée et garantit la puissance de charge constante en augmentant le courant. Dans ce mode, non seulement le courant de transmission du câble de charge est réduit, mais également le problème selon lequel le câble de charge est sujet à la chaleur lorsqu'il rencontre des courants élevés est atténué. En mode de charge directe normale 2:2, l'efficacité de charge la plus élevée du NU2205 peut atteindre 99,2%.
Selon Volta Semiconductor, le NU2205 peut augmenter la puissance de charge en mettant en parallèle des puces de pompe de charge, et la puissance de charge de trois puces en parallèle peut être augmentée à plus de 200W.
